一种超疏水超疏油增透玻璃表面层及其制备方法 .pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN103951278A

(43)申请公布日2014.07.30

(21)申请号CN201410183073.9

(22)申请日2014.05.04

(71)申请人江南大学

地址214122江苏省无锡市蠡湖大道1800号

(72)发明人邹路易顾文秀李磊王玉如卢先领陈凤凤杨光东刘世伟

(74)专利代理机构

代理人

(51)Int.CI

C03C17/23

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种超疏水超疏油增透玻璃表面层

及其制备方法

(57)摘要

一种超疏水超疏油增透玻璃表面层

及其制备方法，本发明属于新型材料领

域，特别属于自清洁光学材料领域。本发

明先通过CF

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种超疏水超疏油增透玻璃表面层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）亚微米级粗糙玻璃表面的制备：玻璃基底分别在去离子水和无水乙醇中超声

20min，得清洁玻璃基底；在射频13.56MHz，CHFsub3/sub:Osub2/sub体

积比为4:1，混合气压力为80～100Pa，功率为1.8～2.0W/cmsup2/sup的条件，

对清洁玻璃表面进行等离子体刻蚀，得亚微米级粗糙玻璃表面；

（2）组装SiOsub2/sub纳米多孔层：将正硅酸乙酯滴加到无水乙醇和水组成

的混合溶剂中，加入20wt%表面活性剂的乙醇溶液，搅拌0.5h，得混合溶液，滴

加浓盐酸（36wt%）到上述混合溶液中，室温搅拌2～3h，得SiOsub2/sub溶

胶浸涂液，其中各物质的添加量体积比：正硅酸乙酯:无水乙醇:水:20wt%表面活性

剂的乙醇溶液:浓盐酸为4:15～25:8～10:4～8:1；将所述亚微米级粗糙玻璃表面以

50mm/min的速度浸入SiOsub2/sub溶胶浸涂液中，停留15min，然后以

200mm/min的速度匀速提拉镀膜，将制备的膜片在50℃的干燥箱中干燥1h后，在

400℃下煅烧1～2h，得双级粗糙玻璃表面；

（3）氟化后处理：用低压喷雾器在所得双级粗糙玻璃表面上均匀喷涂一层1～5wt%

的氟碳表面活性剂水溶液，自然干燥，即得所述超疏水超疏油增透玻璃表面层。

2.根据权利要求1所述的一种超疏水超疏油增透玻璃表面层的制备方法，其特征在

于所述氟碳表面活性剂优选为：全氟烷基甲基丙烯酸共聚物。

3.根据权利要求1所述的一种超疏水超疏油增透玻璃表面层的制备方法，其特征在

于所述表面活性剂优选为：非离子表面活性剂。

4.根据权利要求3所述的非离子表面活性剂，其特征在于所述非离子表面活性剂优

选为：PluronicF127、PluronicF108或PluronicP123。

5.一种根据权利要求1～4任一项所述制备方法制备得到的超疏水超疏油增透玻璃

表面层。

说明书

p技术领域

一种超疏水超疏油增透玻璃表面层及其制备方法，本发明属于新型材料领域，特别

属于自清洁光学材料领域。具体涉及无机纳米材料的制备、光学涂层膜的制备、表

面处理技术领域。

背景技术

为了防止透明基材受到污染，影响其透光率，需对其表面进行自清洁增透涂层保护

性处理。具有超疏水超疏油高透光率的涂层膜，具有防霜、防雾、抗污染、抑菌的

自清洁性能，且兼具优良的透光性，可在恶劣的环境中有效地保护光学元件、光电

子元件、太阳能电池和激光系统的性能不受环境的影响，大大拓宽了这些设备的使

用范围，保证了使用可靠性和延长使用寿命，从而大幅度地提高这些设备的实用价

值。

超疏水表面在自然界中很常见，如植物的叶子、水黾的脚、蜘蛛的丝、蝴蝶的翅膀、

西瓜皮、蛾眼等。水在这些表面上形成接触角超过150°的小液珠